20个无花果品种在重庆石漠化地区的引种筛选
2022-04-15齐代华徐茂冉薛沛沛谢婷婷
齐代华,王 凯,徐茂冉,薛沛沛,谢婷婷,陈 华
(1 三峡库区生态环境教育部重点实验室/重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室/西南山地生态循环农业国家级培育基地/西南大学生命科学学院,重庆,400715;2 重庆市林业科学研究院,重庆,400036;3 湖北省宣恩县气象局,湖北宣恩,445500;4 重庆凡夫生态农业发展有限公司,重庆武隆,408500)
无花果FicuscaricaLinn.隶属于桑科(Moraceae)榕属(Ficus),属亚热带落叶小乔木,是世界上4大古老树种之一。原产于阿拉伯南部,生长于热带和温带环境中,我国已经有1 000多年的引种栽培历史[1-2]。无花果不仅是一种观果树种[3],还具有防治水土流失、吸尘和降噪的功能,可广泛用于公园、庭院、道路等园林绿化[4]。果实除鲜食外,还可制成果脯、果干、果酱和果酒等,经济价值不容小觑[5-6];无花果的药用、保健、抗癌和抗衰老作用也是不容忽略[7]。无花果具有投产早、收益快、产量高、管理简单、繁殖快、适应性广、病虫害少和栽培容易[8]等诸多优点,深受广大消费者和生产者喜爱。但是目前,国内无花果成片种植少,利用率不高,尤其在石漠化山区种植栽培更少。
石漠化是在喀斯特生态环境本已脆弱的条件下,加上人类活动的负面影响,造成基岩大面积裸露,大量水土流失,土地生产力下降的土地退化现象[9-10]。石漠化不仅破坏了生态系统的稳定性,还不利于该地区的经济发展和人民生活质量的提高[11-12]。因此,为有效治理石漠化地区,采取生态修复和经济发展相结合的方式,以生态学、经济学等多学科理论为依据,因地制宜地设计不同的生态产业链,从而推动石漠化的治理[13]。
选择无花果树作为石漠化区域植被恢复的品种,不仅能够改善生态环境[8],同时还具有较高的经济价值。无花果品种多样,已知无花果品种达800个,不同品种各具特点,品种的品质良莠不齐,进行品种的筛选是必要的。本研究于2019年3月引进20个无花果品种在重庆武隆石漠化地区开展了引种试验,以期筛选出品质最好、最适宜在石漠化地区种植的品种。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于重庆市武隆区长坝镇大洞河乡(北纬29°15′,东经107°25′),属于亚热带湿润季风气候,气候温湿,四季分明。年平均气温15~18 ℃,年极端低温-3.5 ℃,最高41.7 ℃,年降水量1 000~1 200 mm,无霜期240~285 d。试验地为典型石漠化土地,黄壤土,较贫瘠。
1.2 试验材料
供试材料为20个无花果新品种,分别为“B110”“波姬红”“砂糖”“美味华丽”“加州黑”“紫色波尔多”“笑陶波姬”“斯特拉”“法紫”“以色列短枝”“金傲芬”“B1011”“丰产黄”“中紫”“杜鲁”“芭劳奈”“ALMA”“黑卡龙”“黑色拉”及“土耳其”,引自江苏省新沂市连安果树专业合作社和山东省济宁市嘉祥县新河无花果种植专业合作社。
1.3 试验设计
于2019年3月选取20个无花果品种的2年生扦插苗(长势良好并一致)直接定植于重庆市武隆区长坝镇大洞河乡室外石漠化区域,株行距2 m×3 m。定植穴深0.8 m,直径0.8 m,每穴施厩肥30 kg,每品种定植45株,按果树常规种植方法定植,浇足定根水。并于2019年8月和2020年3月进行测定与观察。
1.4 试验方法及测定指标
1.4.1 生长情况的测定
测量株高、基径、冠幅、叶片数量。2次测量的树高值与定植前的数据差值为树高增长量,测量的基径值与定植前的基径数据的差值为基径增长量。
1.4.2 产量指标的测定
各品种在果实成熟后测定果实数量。
1.4.3 长势和病虫害抗性
观测判定无花果树的长势,根据长势优劣程度对应等级差、一般、良(差:生长差,树势衰弱,叶色不正常,树冠缺损大于25%;一般:生长较健壮,叶色正常,树冠缺损少于25%;良:生长健壮,树冠饱满,叶色正常,无病虫害,无枯枝,树冠缺损少于5%);经肉眼观察判定病虫害情况,从而推测病虫害抗性,病虫害抗性强弱对应等级弱、一般、较强。根据长势优劣程度分别对应长势指数0、1、2、3(0~1对应长势为差,1~2对应长势为一般,2~3对应长势为良);根据病虫害抗性强弱对应赋值病虫害抗性指数0、1、2、3(0~1对应病虫害抗性为弱,1~2对应病虫害抗性为一般,2~3对应病虫害抗性为较强)。
1.4.4 成活率
统计同一品种中所有成活的无花果树的株数,计算该品种中成活的无花果株数占该品种初始种植无花果株数的比例。
2 结果与分析
2.1 生物学特征
从试验结果可以看出,在2019年,B1011基径增长量最大;波姬红、加州黑、丰产黄、ALMA仅次于B1011;而斯特拉基径增长量最小。法紫的冠幅最大,波姬红、金傲芬、B1011、丰产黄、杜鲁仅次于法紫,黑色拉的冠幅最小。叶片数量法紫最多,其次为波姬红、金傲芬、B1011、丰产黄、ALMA,黑色拉的叶片数量最少。在2020年,土耳其基径增长量最大,B1011仅次于土耳其,其次为砂糖、加州黑、法紫、丰产黄。波姬红的冠幅最大,其次为加州黑、法紫、金傲芬、B1011、丰产黄。波姬红叶片数量最多,加州黑次之,金傲芬、丰产黄叶片数少于加州黑。无论在2019年还是在2020年,丰产黄树高增长量最大,B110、波姬红、法紫、金傲芬、杜鲁、ALMA次之,美味华丽最小(见表1)。
表1 2019和2020年不同无花果品种基径增长量、冠幅、叶片数和树高增长量
从无花果不同品种的长势、病虫害抗性、果实总个数和成活率结果看出,在2019年,波姬红、砂糖、杜鲁、芭劳奈和ALMA的长势最好;波姬红和ALMA的病虫害抗性最强;只有丰产黄结有果实;法紫、丰产黄、杜鲁和芭劳奈的成活率最高。在2020年,B110的长势最好;加州黑、紫色波尔多、笑陶波姬、斯特拉、法紫、以色列短枝、金傲芬、杜鲁、芭劳奈和ALMA的病虫害抗性最强;B110、笑陶波姬、金傲芬、B1011、丰产黄结有果实,其中丰产黄的果实数量最多;丰产黄的成活率最高(见表2)。
表2 2019和2020年不同无花果品种的长势、病虫害抗性、果实总个数和成活率
2.2 无花果品种品质的综合评价
2.2.1 数据标准化
为消除不同量纲和数据单位的影响,需对数据进行标准化处理。第1次和第2次基径增长量、树高增长量、冠幅、叶片数、长势、病虫害抗性、果实总数和成活率的标准化值分别表示为ZX1、ZX2、ZX3、ZX4、ZX5、ZX6、ZX7和ZX8;ZX1*、ZX2*、ZX3*、ZX4*、ZX5*、ZX6*、ZX7*和ZX8*。
2.2.2 主成分分析
通过主成分分析,得到2次的特征值、方差贡献率、累计方差贡献率和因子得分矩阵。表3、表4分别为第一次和第二次累计方差贡献率,可以看出前2个成分的特征值都大于1,并且累积贡献率分别为64.09%和77.25%,说明这2个成分反映了无花果品种品质的大部分信息,由原来的8个指标转化为2个新指标,起到了降维的作用。
表3 2019年无花果品种主成分的方差贡献率
表4 2020年无花果品种主成分的方差贡献率
2.2.3 主成分综合评分
用第1次(表5)与第2次(表6)各品质指标变量的主成分载荷除以对应主成分的特征值的平方根,得出2个主成分中每个指标所对应的系数,从而建立前2个主成分线性回归方程如下:
表5 2019年主成分载荷矩阵
表6 2020年主成分载荷矩阵
F1=0.33ZX1+0.47ZX2+0.47ZX3+0.46ZX4+0.34ZX5-0.09ZX6+0.25ZX7+0.24ZX8
F2=0.26ZX1-0.19ZX2-0.12ZX3-0.07ZX4+0.39ZX5+0.78ZX6-0.18ZX7-0.28ZX8
F1*=0.24ZX1*+0.39ZX2*+0.42ZX3*+0.40ZX4*+0.41ZX5*+0.38ZX6*+0.14ZX7*+0.35ZX8*
F2*=-0.44ZX1*+0.28ZX2*-0.07ZX3*+0.07ZX4*-0.12ZX5*-0.23ZX6*+0.81ZX7*+0.05ZX8*
将前2个主成分的方差贡献率作为权重系数(α1=46.28,α1*=63.37,α2=17.81,α2*=13.87)建立综合评价模型,根据2个主成分的线性回归方程及综合评价模型,计算出20个无花果品种各主成分因子得分和综合得分并按分值高低排序,两次结果如表7所示,综合得分最高,排名越靠前,说明该品种品质越好。
综合两次评价,在20个无花果品种中,丰产黄综合得分最高,排名最靠前,品种品质最好,主要原因可能是丰产黄在树高增长量、果实数量、病虫害抗性和成活率方面皆表现突出;波姬红、法紫这2个品种得分较高,排名靠前,品质优良;美味华丽、中紫、黑色拉综合得分最低,排名靠后,品质最差。
3 小结
经过2年对20个品种的无花果进行基径增长、树高增长、冠幅、叶片数量、果实数量、长势指数、病虫害抗性方面指数和成活率的记载测定,并对其进行比较分析。2019年,B1011的基径增长量最大,法紫的冠幅和叶片数量增长上表现最好,而波姬红在冠幅、叶片数量、长势及病虫害抗性都表现优良;2020年,土耳其的基径增长量最大,波姬红的冠幅和叶片数量增长上表现最好,法紫的病虫害抗性表现优良,2年期间丰产黄在树高生长上表现最佳,结果数量最多,而且结果早,且成活率最高。根据主成分分析法,对20个无花果品种品质进行了2次综合评价,综合评价排名均依次是丰产黄、波姬红、法紫,说明这3个品种品质最优,可在石漠化地区适当推广种植。